2025年 第0卷 第5期    刊出日期:2025-05-25
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生态全要素监测与分析
基于多源影像数据与Otsu-RF方法的太湖蓝藻水华识别及监测
郑超, 童旭东, 祝善友, 张丽娟, 殷凌锋, 林佳余
2025, 0(5):  1-7.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0501
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针对单一传感器及单一蓝藻提取方法用于太湖蓝藻水华长时序监测的局限性,本文基于2014—2023年高分一号(GF-1)与Landsat 8多源影像数据,采用归一化植被指数(NDVI)方法、随机森林(RF)方法、基于最大类间方差确定样本(大津法)的随机森林(Otsu-RF)方法提取太湖蓝藻,通过对比分析确定蓝藻最优提取方法,揭示近10年太湖蓝藻水华的时空变化特征。结果表明:①Otsu-RF方法在不同影像下提取蓝藻水华的精度最高,且能够更有效地提取零星分布的蓝藻;②与GF-1图像相比,Landsat 8融合影像上的蓝藻像元纹理更加清晰,藻华提取结果更为精确;③2014—2023年太湖夏、秋季蓝藻水华爆发强度较高,春冬季较弱,其中2017、2020年太湖藻华爆发尤为严重,全域年平均蓝藻面积都超过了300 km2;④太湖蓝藻水华春、夏、秋季多爆发在竺山湖湾、梅梁湖湾、西部湖区沿岸区域,冬季多发生在南部湖区沿岸区域。
基于GF-2影像的农村黑臭水体遥感识别与动态监测
刘甜甜, 张明, 冯继锋, 李倩楠, 朱雨芯
2025, 0(5):  8-14.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0502
摘要 ( )   PDF (4058KB) ( )  
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农村黑臭水体治理是实施乡村振兴战略的重要任务,而其面广、量大,且存在季节性变化,导致底数不清、周期性反臭,成为治理监管的难点。遥感监测时效性强、覆盖面广,可提高农村黑臭水体监测效率。本文以国产高分辨率卫星GF-2为数据源,首先采用DeepLabV3+语义分割方法提取农村坑塘、沟渠等细小水体,然后基于黑臭水体与正常水体的光谱曲线差异,构建多种黑臭水体识别模型,最后在新乡县、漯河市、项城市进行农村黑臭水体识别和精度验证。结果显示,基于红波段、绿波段建立的NDBWI模型具有较高的准确性和普适性。利用该模型对新乡县2022—2024年的农村黑臭水体进行的动态监测发现,2023年黑臭水体数量较上年减少60%,2024年有6.8%的轻微反弹,表明近3年新乡县农村黑臭水体治理成效显著。本文研究成果可为精准治理农村黑臭水体,推进农村人居环境整治提供有效支撑。
长株潭绿心中央公园核心区林地生态系统碳储量估算与分析
王珍香, 肖海, 全思湘, 陈铸, 张泰
2025, 0(5):  15-20.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0503
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林地是陆地生态系统中最大的碳库。为解决现有林地野外调查方法相对传统落后、效率较低等问题,本文以长株潭绿心中央公园核心区为研究区域,综合样地调查、模型模拟和遥感技术等多元技术,重点评估了核心区2022年林地生态系统植被碳储量、土壤碳储量及其空间分布特征。结果表明:①核心区2022年林地生态系统总碳储量为1.22×106 MgC,平均碳密度为97.29 MgC/hm2。②核心区林地植被碳储量为6.72×105 MgC,植被平均碳密度为53.47 MgC/hm2,呈西高东低的空间分布格局。③核心区林地0~20 cm表层土壤碳储量为5.50×105 MgC,土壤平均碳密度为43.82 MgC/hm2,主要分布在昭山镇、跳马镇西南部。本文可为生态系统碳储量本底调查和碳汇监测提供技术参考,为如期实现“双碳”目标提供科学依据。
基于中高分辨率遥感影像的植被综合盖度时空演变分析
李娟, 蔡哲理, 向娟, 袁方芳, 袁光碧, 雷邦俊
2025, 0(5):  21-26.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0504
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植被恢复是中国西南喀斯特地区石漠化治理的关键,植被综合盖度量化了植被茂密程度,能够衡量地表植被状况,有助于深入探究石漠化区域植被恢复的趋势。本文以黔西市民丰—大元小流域为研究区,基于资源三号卫星影像数据,采用像元二分模型、图像差值法及变异系数、转移矩阵分析等深入分析2016和2021年的植被综合盖度的时空演变特征、变化趋势及稳定性。结果表明:①5年间,研究区内极高和高植被覆盖面积的大幅增加使整个区域的植被综合盖度有所改善;低植被覆盖向高植被覆盖的大面积转换表明研究区由无植被覆盖地表类型(如裸岩石砾地等)向有植被覆盖地表类型(如草地、灌木甚至林地等)转变,进一步展现了该区域在石漠化治理上取得的阶段性成果。②5年间,研究区植被覆盖整体变化为改善趋势,改善区域占比略大于退化区域,植被覆盖整体相对稳定;退化区域中轻微退化略大于轻度改善,这是城市化扩张和经济快速发展带来的影响;部分林地和耕地转换为建设用地,植被覆盖程度在建设用地区域降低。
金属冶炼厂周边农田土壤锌含量高光谱遥感反演
郭斌, 张立业, 邹滨, 郭夏楠, 白昊睿, 张波, 郭腾岳, 吴敏
2025, 0(5):  27-33.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0505
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由于土壤重金属为痕量元素,导致光谱响应微弱,特征波段提取困难,反演模型精度偏低。针对以上问题,本文设计了一种从类标准土壤样本中提取光谱响应先验知识的新方案。首先在某锌冶炼厂周边农田共采集了226个表层(0~20 cm)土壤样品,其中53个用于制备类标准土壤样本,并测量了土壤样品锌(Zn)含量和反射光谱;然后利用连续小波变换(CWT)重构光谱反射率,基于迁移成分分析 (TCA) 算法将类标准土壤样本的先验知识应用于ZY-1-02D影像光谱中;最后采用随机森林(RF)和极限学习机(ELM)拟合Zn含量定量反演模型,根据精度评价确定最优反演模型。结果表明,迁移学习能够实现光谱响应增强以及模型精度提高,为利用先验知识反演相关土壤参数研究提供了一定借鉴。
东洞庭湖藕池河东支三角洲冲淤时空分析
罗建强, 贺秋华, 夏乐, 梅金华, 黄杰, 余姝辰
2025, 0(5):  34-39.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0506
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东洞庭湖藕池河东支三角洲是近100年以来洞庭湖发育最快的洲滩,为了分析藕池河东支三角洲冲淤过程,预测其未来发展趋势,为东洞庭湖洲滩利用与水沙治理提供数据支撑,本文基于遥感技术,结合多年水沙数据,从洲滩面积、河道变化、植被变化3个方面开展1967—2023年近55年间藕池河东支三角洲冲淤时空分析。研究表明,20世纪60年代至80年代是藕池河东支三角洲面积的快速扩张期,年均增长6.48 km2;90年代增速放缓,年均增加0.94 km2;2003年三峡水库运行后年均增加面积降低至0.13 km2。受湖泊内部水文环境影响,三角洲内部河道先向东北延伸后转向西南形成“倒U”形反向冲淤,泥沙沿河道两侧淤积,形成近河道高远河道低的坡形洲滩。从2003年起,洲滩上的芦苇面积增加而湖草面积减少,表明洲滩面积扩张趋于停止,但淤高仍在持续。
融合多源遥感数据识别青藏高原草地生产力恢复机制
张锋, 刘锋, 佘延娣, 赵媛媛, 马涛
2025, 0(5):  40-46,93.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0507
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为明确青藏高原高寒草地净初级生产力恢复机制,本文首先分析了青藏高原高寒草地净初级生产力时空和垂直尺度变化,然后融合多源遥感数据解析气候变化和人类活动对其相对贡献,最后结合结构方程模型进一步解释其恢复机制。结果表明:2001—2020年青藏高原高寒草地净初级生产力呈显著增加趋势,且集中分布在海拔3000~4000 m之间;过去20年间有83.44%的草地净初级生产力增加,人类活动主导了其中的71.29%;气温和土壤养分对草地净初级生产力起着最重要的直接影响,气象因子还通过调控土壤pH参与土壤养分循环,进而促进草地净初级生产力的增加。研究结果为科学利用和保护青藏高原高寒草地提供了科学依据。
2000—2023年库布齐沙漠地区荒漠化演变及其驱动力研究
左韬, 左合君, 闫敏, 席成, 燕宇
2025, 0(5):  47-54.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0508
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库布齐沙漠东西跨度较大,自然环境差异明显,为明确东西部荒漠化主导驱动因子是否一致,本文利用2000—2023年覆盖库布齐沙漠的6期Landsat TM/OLI卫星影像,对库布齐沙漠地区荒漠化程度进行提取,并通过景观格局变化和地理因子探测器,解释其变化规律和主导驱动因子。结果表明:2000—2023年库布齐沙漠荒漠化程度在时间上呈降低趋势,空间上呈“西高东低”的分布趋势,准格尔旗、达拉特旗和杭锦旗境内荒漠化均得到改善;全域极重度、轻度荒漠化斑块边界趋于平滑和规则,重度、中度和非荒漠化斑块边界趋于复杂和不规则,优势景观正在从重度和极重度荒漠化向轻度和非荒漠化转移;人为因素对库布齐沙漠全域土地荒漠化影响较大,其中,土地利用类型、降水量、风速及牲畜数为影响该地区荒漠化的主导因子。达拉特旗及杭锦旗主导驱动因子与全域一致,准格尔旗范围内,土地利用类型、降水量、相对湿度和牲畜数为主导驱动因子。
联合Sentinel-1数据与POT技术的普若岗日冰川流速场测绘
杨宇浩, 蔡嘉伦, 张波, 张文君, 王卫红, 刘先文
2025, 0(5):  55-58,73.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0509
摘要 ( )   PDF (2656KB) ( )  
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本文基于两幅Sentinel-1雷达卫星影像,利用像素偏移追踪技术提取出普若岗日冰川及4条典型冰川的表面流速信息并绘制冰川流速场,以研究普若岗日冰川在2023年9—10月的表面流速和流速分布特征。利用像素偏移追踪技术对两幅SAR影像进行精确配准,得到同名像元在水平方向的像素偏移量,从而获取冰川表面流速。基于冰川流速场对普若岗日冰川表面流速和流速分布特征进行分析,结果表明,普若岗日冰川的表面流速整体上较缓慢,平均流速约为0.05 m/d,普若岗日西北部、东北部、中部和西南部4条典型冰川主要流动区域的平均流速分别约为0.20、0.19、0.15和0.04 m/d。研究发现,普若岗日冰川空间位置分布不同的区域,其流速特征也有所不同,主要表现为普若岗日东北部典型冰川比西南部典型冰川的流速更快。
学术研究
基于多特征SVM的PolSAR图像水陆分割
王玉, 梁菘元, 李泽辰, 石雪
2025, 0(5):  59-65.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0510
摘要 ( )   PDF (4576KB) ( )  
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针对传统方法的极化合成孔径雷达(PolSAR)图像水陆分割边缘不平滑完整、狭小水域分割效果不佳等问题,本文提出了基于多特征支持向量机(SVM)的PolSAR图像水陆分割方法。首先,利用Cloude、Yamaguchi目标分解法提取像素的7维极化散射特征,结合其Sentinel-1双极化水指数(SDWI)构建像素的8维特征向量;遍历PolSAR图像的所有像素,得到PolSAR图像的特征集合。然后,将训练样本的特征集合和地物类别集合构成训练数据集,对SVM分类器进行训练再利用该分类器实现PolSAR图像的水陆分割;最后,对PolSAR图像进行水陆分割试验。结果表明,基于多特征SVM的水陆分割法可更好地实现PolSAR图像水陆分割,Kappa系数均值达0.979 3,分类总精度均值达98.98%。
路基病害雷达图像多视图融合识别方法
陈登峰, 何拓航, 杨小燕, 刘世鹏, 孟屯良
2025, 0(5):  66-73.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0511
摘要 ( )   PDF (2902KB) ( )  
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三维探地雷达(GPR)技术是道路隐性病害检测的重要手段,利用智能辨识算法分析GPR数据能提升病害检测效率,然而现有算法未充分利用GPR多视图信息,导致辨识准确率较低。为此,本文提出了一种GPR多视图融合的路基病害识别模型。该模型采用双通道并行结构,利用MobileViT网络分别从GPR的B-scan和C-scan图像中提取高维特征,挖掘双视图的互补信息以进行特征学习。为有效整合双视图信息,提出了特征交错加权融合方法,将提取到的双视图高维特征进行近邻排列,并通过动态优化特征通道的权重分配,突出关键特征并抑制无关信息。试验结果表明,该网络模型对测试集的准确率达到90.5%;此外,在高斯白噪声干扰下,相较于基线模型,模型总体退化指数降低了13.51%,展示出优越的稳健性。
基于改进HRNet的高速公路路域内光伏板信息提取
王靖凯, 葛星彤, 李兆博, 丁翔, 彭玲
2025, 0(5):  74-78,99.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0512
摘要 ( )   PDF (2305KB) ( )  
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随着绿色能源需求的日益增长,高速公路路域内光伏板基础设施成为可再生能源发展的一种重要途径。收费站和服务区作为高速公路路域的重要组成部分,其光伏发电也受到重视。本文研究了利用深度学习方法通过高分辨率遥感影像识别高速公路路域内收费站和服务区配置光伏板信息的技术方法。以江苏省作为研究试验区,下载全省谷歌19级遥感影像数据,通过制作样本,使用现有经典语义分割网络HRNet、ResNet、FCN和U-Net对试验区进行信息提取,获得光伏板信息提取结果;通过消融试验证实了本文融合CBAM注意力机制的HRNet语义分割网络提取效果最佳。该方法为高速公路路域内收费站和服务区的光伏板智能监测管理提供了技术支撑。
遥感卫星多任务观测效能评估分析
赵紫芸, 唐新明, 欧阳斯达
2025, 0(5):  79-83.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0513
摘要 ( )   PDF (1773KB) ( )  
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随着社会发展,遥感数据的需求增大,卫星需要完成的拍摄任务也随之增多。受卫星数量和成像能力的限制,拍摄时会有一定取舍,因此本文针对影响卫星观测效能评估的特征,生成观测效能综合评估模型,综合形成观测效能评估分值,进而作出合理、科学的决策。为观测效能评估生成4个描述因子,为使其具有可比性,对其进行了归一化处理,利用遗传算法迭代选取最优解,实现了对观测任务的评价。选取资源三号(ZY-3)02星2022—2023年和03星2022年的拍摄任务进行了验证,结果表明,该模型适应性较好,可以较科学地反映多任务观测综合效能。
基于投影和特征激活的实景三维玻璃幕墙分割
刘松焕, 李朝奎, 田沁, 江岭
2025, 0(5):  84-88.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0514
摘要 ( )   PDF (5088KB) ( )  
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针对城市实景三维模型易出现玻璃幕墙模糊、扭曲等问题,本文提出了一种基于投影和特征激活的实景三维玻璃幕墙分割方法。该方法首先利用点云地物特征分层提取建筑物立面信息;然后使用基于投影的分割方法将玻璃立面投影到航拍图像上;最后在U-Net网络结构上嵌套特征激活模块,对玻璃幕墙实现精确提取。将本文方法与U-Net和U2-Net模型进行了对比,本文方法不仅能够提取清晰的玻璃区域边界,而且可有效减轻倾斜航拍图像对小玻璃区域的影响,提升分割性能,对实现低成本精细化建模具有重要意义。
多视角影像倾斜度对ASIFT算法特征匹配的有效性
解琨, 周杰
2025, 0(5):  89-93.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0515
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ASIFT算法是一种影像特征提取算法,具有完全仿射不变性。它通过模拟摄像机光轴变化处理影像中的仿射失真,在视角变化较大的影像匹配中表现出较强的稳健性。为了研究倾斜航空摄影中不同倾斜度影像间对ASIFT算法特征匹配的影响,本文结合ASIFT算法中定义的两个仿射变换参数(绝对倾斜(absolute tilt)和过渡倾斜(transition tilt)),提出一种计算倾斜摄影中单张影像绝对倾斜度和多视影像间相对倾斜度的方法。通过在不同倾斜度条件下进行ASIFT算法匹配试验,分析总结不同倾斜度对特征匹配效果的影响,验证多视角影像倾斜度计算方法的有效性。
近固定坐标的GNSS PPP时间传递技术的性能分析
陈梦实, 袁海波, 李宗源, 王一桁, 刘素芳, 张继海
2025, 0(5):  94-99.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0516
摘要 ( )   PDF (1758KB) ( )  
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多系统精密单点定位(GNSS PPP)技术在时间传递领域已经有了广泛和深入的应用。在守时实验室时间比对和固定站点机动时间比对测试等应用环境中,可以提前测得观测接收机天线的精密坐标。该条件下进行GNSS PPP解算时,可以利用已知的高精度坐标加快解算时间偏差的收敛时间。本文提出了一种方法,采用已知的三维精密坐标作为卡尔曼滤波器的初始参数,为表征系统不确定度的协方差矩阵设置较小的初始值,以此降低三维坐标解算对整个计算收敛过程的影响。结果表明,在已知精密坐标的情况下,本文提出的近固定坐标的GNSS PPP时间传递方法与传统GNSS PPP时间比对方法相比,结果的收敛速度提升约30%~50%,收敛后的时间比对准确度和稳定度与传统GNSS PPP相当,均方根可达亚纳秒量级,小时稳定度可达1E-13。
BiLSTM-Chan算法在超宽带室内定位中的应用
赵辰瑞, 连增增, 田亚林, 贺刘辉, 陈浩, 王鹏辉, 王孟奇
2025, 0(5):  100-105.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0517
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针对UWB在室内定位中因人员走动引起的非视距误差(NLOS),以及常规神经网络训练后基站不能移动的问题,本文提出了一种基于融合双向长短期记忆神经网络的Chan算法(BiLSTM-Chan)。该算法首先通过双向长短期记忆神经网络处理UWB时序数据,给出超宽带(UWB)时序数据的误差修正值,然后依靠Chan算法计算得到最终三维坐标。双向长短期记忆神经网络能够综合过去与未来的信息,更好地捕捉到时序数据中的特征信息。在网络中加入注意力机制能够帮助网络分析BiLSTM层提取的关键特征,让神经网络的预测更加准确。本文通过仿真试验和实测试验,对BiLSTM算法、Chan算法和最小二乘(LS)算法进行了对比。结果表明,相比于BiLSTM、Chan和LS算法,BiLSTM-Chan算法的精度分别提高了30.66%、61.78%和61.96%。
基于高精度星历数据的“水逆”现象研究
冯树立, 董景龙, 沈强, 周天翔
2025, 0(5):  106-111.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0518
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水星逆行(即“水逆”)是一种由水星与地球相对运动产生的天文现象。精确描述和预测“水逆”现象对天文观测仪器校正、航天发射和操作任务时间窗口选择等具有重要的参考意义。本文基于高精度星历数据(DE440)获取水星位置,模拟仿真了2024—2044年水星在黄道惯性坐标系下相对于地球的运行轨迹,结合水星赤经变化率计算了“水逆”时间,并探究水逆轨迹的时空分布特征。结果表明,不同的年份发生“水逆”现象的次数不同,每年发生3~4次“水逆”现象;平均持续时间约为23 d(波动范围为20~26 d),相邻两次逆行间隔周期平均约为95 d(波动范围为89~103 d);不同年份的水星逆行轨迹存在相似性,尤其在相隔13年的年份之间(如2024和2037年)这种相似性更为显著;此外,平均每4~5年会出现一次跨越两个公历年的水星逆行现象。
基于神经辐射场的狭窄传统街区三维场景重建方法
汪硕, 郭贤
2025, 0(5):  112-118.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0519
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胡同类街区场景重建是宣传和保护中国古街类城市文化的重要一环,然而受制于胡同类街区狭窄绵长,存在拍摄距离变化大、分辨率差异显著的特点,重建效果不佳。针对此问题,本文提出了一种基于神经辐射场的狭窄街区三维重建算法,能够在室外场景全景影像条件下重建出高质量场景。该算法针对全景影像信息不均匀的问题,设计引入畸变感知光线采样方法,通过调整采样频率提高模型学习质量;针对传统街区场景狭窄问题,构建了方向敏感性的外观—深度—结构联合损失函数,提高了模型对狭窄街区的适应性,进而提升了重建质量。试验结果表明,本文算法对北京历史核心区的帽儿胡同巷道场景重建结果,与仅采用畸变感知光线采样的基准方法相比,在峰值信噪比(PSNR)指标上有所提高,且实现了高质量的新视角合成。
基于供需匹配的社区养老服务设施空间布局优化
姜朝芳
2025, 0(5):  119-124.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0520
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随着中国社会老龄化的加剧,养老服务需求日益增长,特别是上海这样的超大城市。本文以上海市普陀区曹杨新村街道为案例,探讨了在“15分钟社区生活圈”理念指导下,如何优化养老服务设施的空间布局,以满足社区老年人口的需求。基于供需匹配原则,通过对老年人口数据、养老服务设施分布及其服务覆盖半径的分析,评估了社区养老服务设施的可达性和供需匹配情况。研究结果显示,尽管曹杨新村街道养老服务设施整体分布均匀,相对可达性较高,但仍存在供需不均衡的问题。本文提出了针对性的养老设施优化布局建议,并指出了研究方法和未来研究方向的改进空间。
技术交流
基于图像处理的铁轨伤损检测
徐东升, 张瑞, 席瑞杰
2025, 0(5):  125-130,137.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0521
摘要 ( )   PDF (4124KB) ( )  
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铁轨伤损是指钢轨在使用过程中发生的折断、裂纹及其他影响和限制铁轨使用性能的各种状态。对铁轨进行伤损检测是维护铁路运输安全的必要方法。针对目前铁路维护大多依赖人工目测巡检、故障检测实时性差等问题,本文提出了一种基于改进YOLOv5模型的铁轨裂纹检测方法;同时,针对现有神经网络模型对铁轨伤损识别的不足,受图像变化检测的启发,提出了一种基于尺度不变特征转换(SIFT)的铁轨变化检测方法,以实现铁轨伤损识别。试验表明,改进YOLO模型平均均值精度相较于原模型提高了4.6%,具有良好的应用前景;基于SIFT的算法具有较高的检测精度,能够很好地识别铁轨伤损区域,满足实际工程需求。
基于无人机和数字孪生的边坡施工安全动态评估与反馈方法
陈超, 阿迪力·如苏力, 李晓军, 芮易, 吕艳云, 路林海
2025, 0(5):  131-137.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0522
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无人机(UAV)技术与数字孪生技术在工程应用的不断拓展,为提升工程监测与管理水平提供了新的契机。针对高边坡工程中的不利工况对工程安全和周边环境构成严重威胁,本文提出了一种基于无人机和数字孪生技术的边坡施工安全动态评估与反馈方法,以提高边坡工程的安全性和效率。首先,通过工程现场测试给出无人机采集边坡工程虚拟多目数字图像的方法与步骤,采集边坡图像数据,并基于SFM-MVS算法构建边坡工程的三维数字模型;其次,通过基于体素的空间几何分析算法,动态计算边坡开挖宽度和深度;然后,采用点云切片细分模型,通过考虑空间延展的边坡露头结构面产状识别算法获取结构面几何参数;最后,将这些数据映射到数字模型,建立与实际边坡对应的数字孪生模型,通过持续的数据采集、分析和模拟,对施工活动引起的边坡稳定性变化进行即时评估和反馈。结果表明,该方法可增强边坡稳定性分析的及时性与准确性,为边坡工程提供新的预防与应对机制。
悬臂掘进机隧道拉线位姿测量方法
孙森震, 荆留杰, 李广云, 张晓平
2025, 0(5):  138-144,151.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0523
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动态位姿测量是悬臂掘进机智能化作业的关键技术,针对悬臂掘进机隧道作业高粉尘的场景特点,本文提出了一种拉线动态位姿测量方法。该方法使用拉线装置连接车体上6个固定点与隧道中的固定点,通过测量固定点之间拉线的距离求解车体在隧道中的三维位姿信息。针对该拉线测量方法,提出一种基于矩阵奇异值分解的迭代计算方法,并通过仿真计算和试验测试。结果表明,该方法满足了隧道悬臂掘进机位姿测量精度要求,为特殊环境中大型目标高精度动态位姿测量提供了一种参考方法。
非接触式单目视觉高精度自动沉降监测
宋维凯, 柯福阳, 魏民, 黄钰洲, 朱尚峻
2025, 0(5):  145-151.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0524
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单目视觉沉降监测是一种新型的非接触式监测方法,然而受背景复杂、基准标靶安装要求高等问题的影响,有时无法满足单目视觉沉降监测的需求。因此,本文提出了一种非接触式单目视觉高精度自动沉降监测方法。首先,在待监测区域安装测量标靶,通过目标检测算法YOLOv10s完成标靶的识别;其次,采用基于边缘的最小二乘椭圆拟合法求解标靶的中心点像素坐标;然后,基于相机成像原理进行推导,通过一种改进的世界坐标计算方法求解标靶中心点像素坐标对应的世界坐标;最后,以监测区域的第1帧图像为基准求解真实的沉降值。通过室外模拟沉降试验,将单目视觉计算值与电子水准仪测量值对比,并以两者的绝对误差作为评价指标,通过改变标靶与相机之间的距离验证其与该方法监测精度的关系。当相机与标靶之间的距离为5 m时,最大绝对误差为2.784 mm,最小绝对误差为0.246 mm;当距离为10 m时,最大绝对误差为4.071 mm,最小绝对误差为0.42 mm。标靶与相机的距离越远精度越低,但在10 m距离、沉降值250 mm以内,该方法的平均绝对误差为1.543 mm。
最优抵偿投影面算法在控制高速公路控制网投影变形中的应用
刘永义, 李宏超, 吕国卿
2025, 0(5):  152-158.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0525
摘要 ( )   PDF (1961KB) ( )  
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针对高速公路平面控制测量中常见的投影变形超限问题,本文分析了东西走向长跨度高速公路平面控制网中的投影变形产生的原因及特征,提出了投影控制阈值的确定方法,并验证了此方法可以方便地判断出抵偿投影面的有效范围。定义了最优抵偿投影面的两个参数,在此基础上,提出了快速确定抵偿投影面最优解的方法,设计了确定抵偿投影面最优解的技术路线。基于具体工程实例数据的试验结果表明,本文方法确定的最优抵偿投影面投影变形最大值为17.7 mm/km,最优抵偿投影面相对于参考椭球面的投影变形控制作用在10.4~14.4 mm/km,相对于25 mm/km的限差而言,最优抵偿投影面对于投影变形控制作用非常明显。本文的研究成果在高速公路控制网的投影变形控制方面有一定的实用价值。
基础地理实体工程化建模技术
张元杰, 田海波
2025, 0(5):  159-164.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0526
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自然资源部提出国家、省、市协同开展实景三维中国建设,研制基础地理实体数据产品,为数字中国提供统一的空间定位框架和分析基础。开展全国范围内多类型、多尺度、多粒度基础地理实体建模是实景三维中国技术体系的一个关键技术问题。本文结合我国基础测绘实际,提出了开展全国基础地理实体工程化、规模化建模的技术思路,对基础地理实体的概念内涵、内容与分类、尺度与粒度、数据模型等关键技术进行了研究设计,并介绍了工程化实现的3种主要技术方法。
区域地下管线空间分异特征探究
秦旭寰, 谢文瑄, 孔令彦, 张晟源, 韩帅, 岳林峰, 谢一茹
2025, 0(5):  165-171.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0527
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本文基于地理信息空间分析和数理统计法,以北京市南部某区为研究对象,依托研究区内供水、中水、降水、污水、燃气、热力、电力、通信和广播电视9类地下管线数据,分析了地下管线数据的空间规划设计特征。研究发现:①根据Pearson相关系数,该区各专业地下管线呈“南疏北密,由城区中心向外辐射”的空间分布特征;②由全局和局部Moran's I和Getis-Ord Gi*指数可知,该区管线在空间上形成了西北-东南向“一高一低”两个集聚区和一个显著分散趋势,且冷热点分布与空间集聚模式基本相同,具有空间依赖关系;③城区内各街道的管线覆盖率明显高于南部乡镇,呈显著两极分化。本文可为该区地下管线管理与规划提供重要的空间分析依据和实证数据支持,为提升地下空间的可持续利用、保障地下空间高质量发展、优化基础设施布局提供参考和指导。
宁波市数字孪生空间底座建设及应用赋能
郑小梅, 邓小军, 史秀保, 叶斌
2025, 0(5):  172-174,179.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0528
摘要 ( )   PDF (10152KB) ( )  
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本文详细阐述了宁波市数字孪生空间底座的建设背景、总体框架,提出了基于多传感器的多源异构数据融合模型,整合了300多类数据,形成了地上地下、陆域海域、室内室外一体化的空间底座,构建了城市数字孪生中心,并采用UE+推流架构的高渲染技术实现了应用赋能,提高了城市管理的灵活性和便捷性。
测绘地理信息技术应用案例
基于GDCORS的一体化北斗高精度服务站设计
徐亮, 王保华, 徐凯, 满永利, 周涛, 张献志, 张文峰
2025, 0(5):  175-179.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0529
摘要 ( )   PDF (2301KB) ( )  
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本文针对广东省卫星导航定位基准服务系统(GDCORS)存在北斗高精度基准站建设及运维难题,提出了一种基于国产板卡的一体化北斗高精度服务站设计方案。该服务站由主机和立杆组成,采用一体化的结构设计便于安装和维护,能够独立接收北斗系统信号,具备独立的供电系统;利用双热备系统、单北斗定位、商用密码技术等设计提高系统的可靠性、容错能力和安全应用;通过零基线对服务站主机及对比接收机的观测数据进行精密单点定位(PPP)的一致性分析。结果表明,服务站主机的单北斗定位模式精度与GPS系统的定位精度相当,满足设计要求。该研究结果可应用于粤东西北山区及沿海、岛屿等地区加密基准站,有效降低建站成本和运维难度,提升系统连续稳定运行的能力。
LOD3级地下空间模型融合及云渲染方法
乔月
2025, 0(5):  180-183.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0530
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城市空间逐步从地上走向地上地下一体协同发展,从二维走向三维可视化管理,对地下空间的数据采集、处理、分析和应用都提出了新的需求和高度。三维模型的融合一直是研究的热点,对模型的美观也提出了更高的要求。本文提出了一种可行的精细化构建城市地下空间三维模型的技术路线,将分块构建的三维模型进行高精度融合,并利用云渲染技术对模型表面进行渲染,以满足地下空间的数据融合和展示需求,为“自然资源三维立体一张图”的绘制提供了数据支撑,促进了地下空间的开发利用,推动了城市的可持续发展。